Применение

Источники энергии с использованием магнетрона может применяться как источник тепла, или в комплексе с газотурбинным электрогенератором. Компактный и экономичный по потреблению.

Теория

Автором концепции является Владимир Иванович Коробейников, с которым ООО «ЛНТФ» заключило Договор подряда на выполнение НИОКР. Однако, лично автор участия в экспериментах не принимал. Работы выполнил Фролов А.В.

Коробейников В.И. в данное время живет и работает в Китае, продолжая исследования и эксперименты.

Согласно предложенной концепции, в известной схеме источника СВЧ излучения  магнетронного типа, возможен такой режим работы, при котором затраты от первичного источника питания минимальны или равны нулю.

Данные режим также описан в учебниках, Рис. 1

Рис.1

Первый режим работы (слева) соответствует случаю отсутствия магнитного поля, поэтому электроны вылетают с катода и прямолинейно двигаются на анод. Второй режим работы соответствует обычному режиму работы магнетрона, когда траектория эмиссионных электронов нелинейная, но в конце они попадают на анод. График внизу отражает зависимость силы тока потребления в цепи катод – анод. Третий режим – критический, при дальнейшем увеличении магнитного поля они уже не достигают анода и ток потребления равен нулю. Отметим, что при таком режиме катод саморазогревается в результате воздействия на него возвращающихся электронов. В ходе дискуссии с автором, были выработаны дополнения к его теории. Целью работы является не только создание СВЧ излучения, как предлагал Коробейников, а именно саморазогрев катода. В таком режиме мы можем использовать магнетронный нагреватель с водяным охлаждением, как эффективный источник тепла. Причиной появления дополнительной энергии, по теории Фролова,  является сила Лоренца, искривляющая траекторию движения электронов. Природа данной силы описана в статьях на сайте http://alexfrolov.narod.ru как градиент эфирного давления при движении заряженной частицы в эфирной среде.

Исследования

Для проверки теории, в моей лаборатории были экспериментально изучены обычные магнетроны типа 2M18, 2M19 и OM75P(31). Магнитное поле создавалось более мощными магнитами, поставка с завода ЭРГА, г. Калуга.

На Рис. 2 представлены графики измерений потребляемой мощности в зависимости от напряжения анод-катод для магнетрона ОМ75Р(31).

Потребляемая мощность измерялась цифровым ваттметром и обусловлена током анод-катод, а также небольшими (30-50 ватт) потерями в высоковольтном трансформаторе, которые имеют место даже на холостом ходу.

Кривая №1 соответствует работе с постоянными магнитами стандартной поставки в комплекте с магнетроном. Кривые 2 и 3 соответствуют работе с удвоенным и утроенным комплектом магнитов. Кривая 4 соответствует режиму работы магнетрона, при котором траектория электронов настолько искривляется в магнитом поле, что они не достигают анода и ток потребления минимальный. При этом наблюдается значительный разогрев катода.

Подтвердив теоретические выводы, я провел цикл измерений тепловыделения магнетронов в различных режимах. Магнетрон погружался в емкость с водой объемом 10 литров, затем по изменению температуры воды за определенное время вычислялось количество тепловой энергии. Измерения величины магнитного поля не производились, увеличение числа магнитов вдвое и втрое обеспечивало увеличение величины магнитной индукции в зазоре анод-катод.

1. Тест 1 марта 2006 года. Магнетрон 2М218, магниты стандартные. Мощность на входе 234 ватта, тепловая мощность 178 ватт. КПД равен 76%
2. Тест 6 марта 2006 года. Магнетрон 2М218, магнитное поле увеличено примерно вдвое. Мощность на входе 841 ватт, тепловая мощность 689 ватт. КПД равен 82%
3. Тест 20 марта 2006 года. Магнетрон ОМ75Р(31), магниты стандартные. Мощность на входе 721 ватт, тепловая мощность 556 ватт. КПД равен 78%
4. Тест 22 марта 2006 года. Магнетрон ОМ75Р(31), магнитное поле увеличено примерно втрое. Мощность на входе 478 ватт, тепловая мощность 433 ватт. КПД равен 91%

Необходимо отметить опасность данных экспериментов по причине наличия рассеянного СВЧ излучения, попадающего  в поле зрения экспериментатора.

Выводы

Эксперименты доказывают возможность получать избыточную тепловую мощность от магнетрона в режиме минимального потребления электроэнергии, при наличии достаточно мощного постоянного магнитного поля в зазоре анод-катод. При определенных условиях, тепловая мощность может создаваться в режиме саморазогрева катода без затрат тока (мощности) от первичного источника, который должен обеспечить электрическое поле между анодом и катодом магнетрона.

Применение данной технологии целесообразно в системах генерирования тепловой энергии с минимальными затратами электроэнергии. Возможна интеграция магнетронного нагревателя воды и обычного газотурбинного электрогенератора в автономный энергогенерирующий комплекс. Данный комплекс будет способен работать без потребления топлива, отдавая часть вырабатываемой электроэнергии (10-15%) магнетронному нагревателю, а остальное - потребителю.
 

Фролов Александр Владимирович
email: a2509@list.ru

 +7-910-9482509